(57)【要約】【課題】機器を大型化することなく、また防音タンク等の外部の構造物を必要とせずに、通電騒音を低減することができる静止誘導電器を提供する。【解決手段】静止誘導電器は、内側巻線２０と、第１の穴あき円板状巻線２１ａを同軸円筒状に積層して形成されて内側巻線２０を囲むように配置された第１の積層巻線２１と、第１の穴あき円板状巻線２１ａの積層相互間に介挿されて絶縁物からなる第１の間隔片２１ｂと、第２の穴あき円板状巻線３１ａを同軸円筒状に積層して形成されて第１の積層巻線２１を囲むように配置された第２の積層巻線３１と、第２の穴あき円板状巻線３１ａの積層相互間に介挿されて絶縁物からなる第２の間隔片３１ｂと、を備える。第１の間隔片２１ｂが第１の円板状巻線２１ａと当接する部分の総面積は、第２の間隔片３１ｂが第２の円板状巻線３１ａと当接する部分の総面積と異なる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の内側巻線と、
複数の第１の穴あき円板状巻線を同軸円筒状に積層して形成されて前記内側巻線を囲むように配置された第１の積層巻線と、
前記複数の第１の穴あき円板状巻線の積層相互間に介挿されて絶縁物からなる複数の第１の間隔片と、
複数の第２の穴あき円板状巻線を同軸円筒状に積層して形成されて前記第１の積層巻線を囲むように配置された第２の積層巻線と、
前記複数の第２の穴あき円板状巻線の積層相互間に介挿されて絶縁物からなる複数の第２の間隔片と、
を備えた静止誘導電器であって、
前記第１の間隔片が前記第１の円板状巻線と当接する部分の総面積が、前記第２の間隔片が前記第２の円板状巻線と当接する部分の総面積と異なることを特徴とする静止誘導電器。
【請求項２】
前記第１の間隔片が前記第１の円板状巻線と当接する部分の総面積と前記第２の間隔片が前記第２の円板状巻線と当接する部分の総面積は、前記第１の積層巻線の多自由度振動系の積層方向対称振動モードの固有振動数が、前記第２の積層巻線の多自由度振動系の積層方向対称振動モードの固有振動数と異なるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の静止誘導電器。
【請求項３】
前記第１の間隔片が第１の円板状巻線と当接する部分の総面積と前記第２の間隔片が前記第２の円板状巻線と当接する部分の総面積は、前記第１の積層巻線の多自由度振動系の積層方向対称振動モードの固有振動数が電源周波数の２倍より高く、前記第２の積層巻線の多自由度振動系の積層方向対称振動モードの固有振動数が電源周波数の２倍より低くなるように構成したことを特徴とする請求項２に記載の静止誘導電器。
【請求項４】
円筒状の第１の内側巻線と、
複数の第１の穴あき円板状巻線を同軸円筒状に積層して形成されて前記第１の内側巻線を囲むように配置された第１の積層巻線と、
前記複数の第１の穴あき円板状巻線の積層相互間に介挿されて絶縁物からなる複数の第１の間隔片と、
前記第１の積層巻線に隣接して配置された円筒状の第２の内側巻線と、
複数の第２の穴あき円板状巻線を同軸円筒状に積層して形成されて前記第２の内側巻線を囲むように配置された第２の積層巻線と、
前記複数の第２の穴あき円板状巻線の積層相互間に介挿されて絶縁物からなる複数の第２の間隔片と、
を備えた静止誘導電器であって、
前記第１の間隔片が前記第１の円板状巻線と当接する部分の総面積が、前記第２の間隔片が前記第２の円板状巻線と当接する部分の総面積と異なることを特徴とする静止誘導電器。
【請求項５】
第１の間隔片が前記第１の円板状巻線と当接する部分の面積と第２の間隔片が前記第２の円板状巻線と当接する部分の総面積は、前記第１の積層巻線の多自由度振動系の積層方向対称振動モードの固有振動数が、前記第２の積層巻線の多自由度振動系の積層方向対称振動モードの固有振動数と異なるように構成したことを特徴とする請求項４に記載の静止誘導電器。
【請求項６】
第１の間隔片が前記第１の円板状巻線と当接する部分の総面積と第２の間隔片が前記第２の円板状巻線と当接する部分の総面積は、前記第１の積層巻線の多自由度振動系の積層方向対称振動モードの固有振動数が電源周波数の２倍より高く、前記第２の積層巻線の多自由度振動系の積層方向対称振動モードの固有振動数が電源周波数の２倍より低くなるように構成したことを特徴とする請求項５に記載の静止誘導電器。
【請求項７】
円筒状の内側巻線と、
複数の第１の穴あき円板状巻線を同軸円筒状に積層して形成されて前記内側巻線の軸方向の一部を囲むように配置された第１の積層巻線と、
前記複数の第１の穴あき円板状巻線の積層相互間に介挿されて絶縁物からなる複数の第１の間隔片と、
複数の第２の穴あき円板状巻線を同軸円筒状に積層して形成されて、前記第１の積層巻線に対して積層方向に隣接して、前記内側巻線の軸方向の一部を囲むように配置された第２の積層巻線と、
前記複数の第２の穴あき円板状巻線の積層相互間に介挿されて絶縁物からなる複数の第２の間隔片と、
を備えた静止誘導電器であって、
前記第１の間隔片が前記第１の円板状巻線と当接する部分の総面積が、前記第２の間隔片が前記第２の円板状巻線と当接する部分の総面積と異なることを特徴とする静止誘導電器。
【請求項８】
前記第１の間隔片が円板状巻線と当接する部分の総面積が前記第２の間隔片が円板状巻線と当接する部分の総面積と異なる構成としたことを特徴とする請求項７に記載の静止誘導電器。
【請求項９】
前記第１の間隔片が前記円板状巻線と当接する部分の総面積と第２の間隔片が前記円板状巻線と当接する部分の総面積が、前記積層巻線の多自由度振動系の振動モードが積層方向において対称にならないように構成したことを特徴とする請求項８に記載の静止誘導電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、巻線への通電に伴い発生する通電騒音を低減することが可能な静止誘導電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器やリアクトルに代表される静止誘導電器においては、巻線への通電に伴い巻線や鉄心その他構造物の振動に起因する通電騒音が発生する。静止誘導電器の振動や騒音を低減する手段として、幾つかの方法が用いられている。
【０００３】
一般的な方法として、音源となる鉄心や巻線から発生する音響エネルギーそのものを低減する方法がある。
【０００４】
この方法の一例として、音源が巻線である通電騒音について、変圧器を例に挙げ、図１０を用いて説明する。図１０は変圧器本体を構成する鉄心と円筒形巻線部分の立断面図を示している。なお、図においては軸対称である円筒型巻線の片側部分を示している。図において、鉄心２の周囲には円板状の導体を絶縁物を介して積層して構成した積層巻線１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが配設されている。これらの積層巻線に通電することにより積層巻線には漏れ磁束が発生する。ここでは、積層巻線１ｃ、１ｄに生じる電磁機械力に着目して説明する。
【０００５】
積層巻線１ｃ、１ｄにおいて、３ｃ、３ｄは巻線を透過してきた漏れ磁束であり、４ｃ、４ｄは通電に伴い発生する電磁機械力を示している。通電騒音の音源となるのは巻線の積層方向（図では上下方向）に沿う振動であることが知られている。積層巻線１ｃ、１ｄの積層方向に垂直に通過してきた漏れ磁束３ｃ、３ｄは、特に外側に位置する積層巻線１ｃと１ｄにおいては、積層巻線１ｃ、１ｄの積層方向端部を経由して図示しない変圧器本体を収納するタンクに流入するため外側に曲がり、積層巻線１ｃと１ｄを流れる電流との相互作用によって、積層巻線１ｃ、１ｄを両端から積層方向（図では上下方向）対称に圧縮する方向に、電源周波数の２倍の周波数を有する電磁機械力４ｃ、４ｄが発生し、この電磁機械力４ｃ、４ｄが通電騒音の原因となることが知られている。
【０００６】
このため、積層巻線１ｃ、１ｄを流れる電流を少なくすれば電磁機械力４ｃ、４ｄを低減することができ、これに伴い発生する騒音を低減することができる。したがって、巻線を流れる電流を少なくして、電流密度を下げることにより、通電に伴う巻線の振動を減らし、通電騒音を低減することが可能である。
【０００７】
また、静止誘導電器から放射される騒音を低減する別の手段として、防音タンクが用いられることがある。
【０００８】
この方法の一例として、変圧器を例に挙げ、図１１を用いて説明する。図１１は変圧器本体を防音タンクで覆った変圧器の要部立断面図を示している。図において、５は変圧器本体、６は変圧器周囲を囲むように設置された防音タンクである。防音タンク６には一般に鋼板などの遮音効果が高い材料が用いられ、音の透過を防止し、さらに内面にグラスウールなどの吸音材７を配設して防音タンク内壁の多重反射による騒音の増大を防ぐようにしている。
【０００９】
このようにして、変圧器本体５から発生した騒音は、防音タンク６の遮音効果、また、防音タンク６の内壁に吸音材７を配設することによる吸音効果により低減されるので、変圧器から発生する騒音を低減することが可能となる。
【００１０】
同様に、騒音を発生する機器の一部を覆ってしまうことで騒音を低減する遮音構造が用いられることがある。
【００１１】
この一例として、変圧器を例に挙げ、図１２を用いて説明する。図１２は変圧器本体を防音タンクで覆い、防音タンクの側面に遮音板を設けた変圧器の立断面図を示すものである。図において、変圧器本体５を覆う防音タンク６の側面９には、上部補強ビーム１０、下部補強ビーム１１が設けられている。上部補強ビーム１０には、上部支持部材１２が設けられ、タンク側面９の下部には下部支持部材１３が設けられている。上部支持部材１２と下部支持部材１３との間には、タンク側面９を覆う遮音板１４が、弾性部材１５、１６を介して、防音タンク６の側面９に取り付けられ、シール部材１７、１８により、遮音板１４とタンク側面９との間の隙間を密閉している。
【００１２】
このような構成にすることで、変圧器本体から放射される騒音を低減することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−１２１２５５号公報
【特許文献２】特開２０００−７７２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
以上に示した従来の技術は、それぞれ静止誘導電器の騒音を低減することを目的としたものであるが、それぞれ幾つかの課題があった。
【００１５】
上述した騒音低減手段のうち、図１０に示した手段においては、巻線の一本一本を流れる電流を少なくして電流密度を下げることで発生する電磁機械力を低減し、通電振動を減らすことによって騒音を低減しようとするものである。しかしながら、このような手段を用いて電流密度を下げるためには、巻線の断面積を大きくする必要があり、巻線の大型化が避けられず、結果として静止誘電機器本体が大型化してしまうという課題があった。
【００１６】
また、図１１に示した構成においては、静止誘導電器本体の外部に防音タンクを設置することで、その遮音効果により通電騒音が外部に放射されるのを効果的に低減することができ、騒音低減効果に優れる反面、防音タンクは静止誘導電器本体とは別の構造物となるために、防音タンクを含めた機器全体の寸法や質量の増加に留まらず、追加の基礎や配管なども必要となり、設置スペースや工期等の施工上の制約などから採用できない場合があった。
【００１７】
同様に、図１２に示した手段においては、遮音板で静止誘導電器のタンク側面の一部を覆うことにより、タンク側面からの放射音を低減し、騒音の低減を図るようにしたものであり、この手段を用いることで、図１１で示したような機器の大型化や大規模な工事は避けられるものの、部分的な遮音では大きな騒音低減効果を得ることは難しく、騒音低減効果が限定的であるという課題があった。
【００１８】
本発明は上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、機器を大型化することなく、また防音タンク等の外部の構造物を必要とせずに、簡易な構造で通電騒音を低減することができる静止誘導電器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の課題を解決するために、本発明の一つの実施形態は、円筒状の内側巻線と、複数の第１の穴あき円板状巻線を同軸円筒状に積層して形成されて前記内側巻線を囲むように配置された第１の積層巻線と、前記複数の第１の穴あき円板状巻線の積層相互間に介挿されて絶縁物からなる複数の第１の間隔片と、複数の第２の穴あき円板状巻線を同軸円筒状に積層して形成されて前記第１の積層巻線を囲むように配置された第２の積層巻線と、前記複数の第２の穴あき円板状巻線の積層相互間に介挿されて絶縁物からなる複数の第２の間隔片と、を備えた静止誘導電器であって、前記第１の間隔片が前記第１の円板状巻線と当接する部分の総面積が、前記第２の間隔片が前記第２の円板状巻線と当接する部分の総面積と異なることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の他の一つの実施形態は、円筒状の第１の内側巻線と、複数の第１の穴あき円板状巻線を同軸円筒状に積層して形成されて前記第１の内側巻線を囲むように配置された第１の積層巻線と、前記複数の第１の穴あき円板状巻線の積層相互間に介挿されて絶縁物からなる複数の第１の間隔片と、前記第１の積層巻線に隣接して配置された円筒状の第２の内側巻線と、複数の第２の穴あき円板状巻線を同軸円筒状に積層して形成されて前記第２の内側巻線を囲むように配置された第２の積層巻線と、前記複数の第２の穴あき円板状巻線の積層相互間に介挿されて絶縁物からなる複数の第２の間隔片と、を備えた静止誘導電器であって、前記第１の間隔片が前記第１の円板状巻線と当接する部分の総面積が、前記第２の間隔片が前記第２の円板状巻線と当接する部分の総面積と異なることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明のさらに他の一つの実施形態は、円筒状の内側巻線と、複数の第１の穴あき円板状巻線を同軸円筒状に積層して形成されて前記内側巻線の軸方向の一部を囲むように配置された第１の積層巻線と、前記複数の第１の穴あき円板状巻線の積層相互間に介挿されて絶縁物からなる複数の第１の間隔片と、複数の第２の穴あき円板状巻線を同軸円筒状に積層して形成されて、前記第１の積層巻線に対して積層方向に隣接して、前記内側巻線の軸方向の一部を囲むように配置された第２の積層巻線と、前記複数の第２の穴あき円板状巻線の積層相互間に介挿されて絶縁物からなる複数の第２の間隔片と、を備えた静止誘導電器であって、前記第１の間隔片が前記第１の円板状巻線と当接する部分の総面積が、前記第２の間隔片が前記第２の円板状巻線と当接する部分の総面積と異なることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る静止誘導電器の巻線部分の平面図。
【図２】図１の外側巻線のII−II線に沿う要部立断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る静止誘導電器の第１の積層巻線の多自由度振動系の数学モデルと固有モード図。
【図４】図３の多自由度振動系における電磁機械力に対する応答を示す特性図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る静止誘導電器の巻線部分の平面図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る静止誘導電器の外側巻線の要部立断面図。
【図７】図６のVII−VII線に沿う要部平断面図。
【図８】図６のVIII−VIII線に沿う要部平断面図。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る静止誘導電器の巻線部分の多自由度振動系の数学モデルと固有モード図。
【図１０】従来の静止誘導電器本体を構成する鉄心と巻線部分の立断面図。
【図１１】従来の静止誘導電器の防音構造を示す要部立断面図。
【図１２】従来の静止誘導電器の遮音構造を示す要部立断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
（構成）
本発明に係る静止誘導電器の第１の実施形態について、図１〜図４を用いて説明する。図１は、第１の実施形態に係る静止誘導電器の巻線部分の平面図であり、図２はそのII−II線に沿う立断面図である。
【００２４】
本実施形態においては、図示しない絶縁筒の外側に導体を巻いて形成した円筒状の内側巻線２０が配置されている。内側巻線２０の外側には外側巻線が同軸円筒状に配置されている。外側巻線は、同軸円筒状の第１の積層巻線２１とその外側の第２の積層巻線３１とからなる。ここで、積層方向は、例えば鉛直方向である。
【００２５】
ここでは、第１の積層巻線２１、第２の積層巻線３１に着目して通電騒音を低減する構成について説明する。第１の積層巻線２１、第２の積層巻線３１は、それぞれ共に穴あき円板状に形成された第１の円板状巻線２１ａ、第２の円板状巻線３１ａを鉛直方向に複数段積層して円筒状に構成されている。第１の円板状巻線２１ａが積層されて構成された第１の積層巻線２１において、積層方向に隣接する第１の円板状巻線２１ａ相互間には、樹脂等の絶縁物からなる複数の第１の間隔片２１ｂが周方向に等間隔をあけて介挿されている。同様に、第２の円板状巻線３１ａが積層されて構成された第２の積層巻線３１において、積層方向に隣接する第２の円板状巻線３１ａ相互間には、樹脂等の絶縁物からなる複数の第２の間隔片３１ｂが周方向に等間隔をあけて介挿されている。
【００２６】
ここで、積層巻線２１および３１の各円板状巻線の相互間、すなわち、第１の円板状巻線２１ａ相互間、第２の円板状巻線３１ａ相互間にそれぞれ介挿される第１および第２の間隔片２１ｂ、３１ｂは、それぞれ第１の円板状巻線２１ａ、第２の円板状巻線３１ａと当接する部分の総面積を変えてある。これにより、第１および第２の間隔片２１ｂ、３１ｂと第１および第２の円板状巻線２１ａ、３１ａから構成される第１および第２の積層巻線２１、３１の多自由度振動系の積層方向対称振動モードの固有振動数が、第１の積層巻線２１では電源周波数の２倍よりも高く、第２の積層巻線３１では電源周波数の２倍よりも低くなるように固有振動数をずらして構成されている。
【００２７】
（作用）
次に、図３と図４を用いて、上記のように構成された本実施形態の作用について説明する。
【００２８】
図３は、第１の積層巻線２１において、巻線の質量と水平間隔片の弾性から構成される多自由度振動系の数学モデルとその固有モードを表した図である。また、図示しないが第２の積層巻線３１においても同様に表すことができる。図４は、通電時において第１および第２の積層巻線２１、３１から発生する電磁機械力２７に対する多自由度振動系の応答を示す図である。
【００２９】
図３において、第１の円板状巻線２１ａは、銅などの金属導体で構成されるために、重くて剛性が極めて高いのに対して、第１の間隔片２１ｂは樹脂等からなる絶縁物で構成されているために、軽くて柔軟である。したがって、数学モデルに置き換えると、質量２５（巻線）とばね要素２６（間隔片）が交互に組み合わされた多自由度振動系と考えることができる。そして、両端から積層方向対称に圧縮する方向の電磁機械力２７に対して、積層巻線２１も上下対称に振動する固有モード２８が、力と変形の方向が一致するために、最も強く励起される。
【００３０】
また、図４は横軸を周波数として、多自由度振動系の応答を位相と振幅で示した応答曲線である。図４（ａ）は第１の積層巻線２１の応答曲線（位相）を表わし、図４（ｂ）は第１の積層巻線２１の応答曲線（振幅）を表わし、図４（ｃ）は第２の積層巻線３１の応答曲線（位相）を表わし、図４（ｄ）は第２の積層巻線３１の応答曲線（振幅）を表わす。破線で示した周波数は固有振動数ｆｘ、即ち、位相が９０°で振幅が極大となる周波数である。図中の黒丸は電源周波数の２倍の周波数であり、電磁機械力の周波数を表している。図４（ａ）および図４（ｂ）に示した第１の積層巻線２１は固有振動数ｆｘが電源周波数の２倍よりも高く、下図４（ｃ）および図４（ｄ）に示した第２の積層巻線３１は固有振動数ｆｘが電源周波数の２倍よりも低くなっている。
【００３１】
第１および第２の積層巻線２１と３１の位相曲線により、電磁機械力の周波数において、両巻線の応答の位相はほぼ１８０°反転し、積層巻線２１と３１は逆位相で通電振動する。逆位相の音源が近接して存在することによって、相互の発生する圧力波が打ち消し合うことになる。この干渉効果により、通電振動により放射される通電騒音の放射効率が下がり、騒音の発生が抑制される。
【００３２】
なお、第１の積層巻線２１の固有振動数を電源周波数の２倍よりも低く、第２の積層巻線３１の固有振動数を電源周波数の２倍よりも高くなる構成にしても、両巻線の応答の位相はほぼ１８０°反転して、同様に騒音の発生を抑制することができる。
【００３３】
さらに、積層巻線２１と３１の固有振動数は、水平間隔片２１ｂ、３１ｂの配置や面積だけでなく、材質や厚さを変えることによっても、図３に示した数学モデルのばね要素を増減することができるので、固有振動数は容易に変えることが可能である。
【００３４】
（効果）
本実施形態によれば、同軸円筒状に隣接して配置される２つの積層巻線において、一方の固有振動数を電源周波数の２倍よりも高く、他方を電源周波数の２倍よりも低くする構成としたことにより、通電振動をそれぞれ逆位相にして音の放射効率を下げ通電騒音を低減することができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
（構成）
次に、本発明の静止誘導電器の第２の実施形態について図５を用いて説明する。図５は第２の実施形態に係る静止誘導電器の巻線部分の平面図である。なお、第１の実施形態と同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３６】
本実施形態は、２個の巻線が並列配置されて構成した静止誘導電器である。図示しない絶縁筒に導体を巻いた円筒状の第１の内側巻線２０と、第１の内側巻線２０の外側に第１の円板状巻線２１ａを同軸円筒状に積層して形成した第１の積層巻線２１とで一つの筒状の巻線体が形成されている。一方、円筒状の第２の内側巻線３０の外側に第２の円筒状巻線を同軸円筒状に積層して形成した第２の積層巻線３１とでもう一つの筒状の巻線体が形成されている。これら二つの筒状巻線体が隣接して並列に配置されている。ここで、積層方向は、例えば延長方向である。
【００３７】
ここで、第１の円板状巻線２１ａの積層方向相互間には、樹脂等の絶縁物からなる複数の第１の間隔片２１ｂが互いに周方向に等間隔をあけて配置され介挿されている。また、第２の円板状巻線３１ａの積層方向相互間には、樹脂等の絶縁物からなる第２の間隔片３１ｂが互いに周方向に等間隔をあけて配置され介挿されている。
【００３８】
このような構成において、第１の円板状巻線２１ａ相互間および第２の円板状巻線３１ａ相互間に介挿する第１および第２の間隔片２１ｂと３１ｂはそれぞれ第１および第２の円板状巻線２１ａ、３１ａと当接する部分の総面積が異なるように構成されており、間隔片と巻線から構成される多自由度振動系の上下対称振動モードの固有振動数が、第１の積層巻線２１と第２の積層巻線３１において、第１の積層巻線２１は電源周波数の２倍よりも高く、第２の積層巻線３１は電源周波数の２倍よりも低くなるように構成されている。
【００３９】
（作用）
このように構成された第２の実施形態においても、隣り合う２つの積層巻線、すなわち、第１の積層巻線２１と第２の積層巻線３１が、第１の実施形態の同軸上に隣接する２つの積層巻線と同様の作用をする。即ち、図４に示したように、第１および第２の積層巻線２１と３１は、電磁機械力の周波数において、両巻線の応答の位相はほぼ１８０°反転し、第１および第２の積層巻線２１と３１とは逆位相で振動する。逆位相の音源が隣り合って存在することにより、干渉効果によって、通電振動により放射される通電騒音の放射効率は下がり、騒音の発生が抑制される。
【００４０】
また、第１の実施形態と同様に、第１および第２の積層巻線２１と３１の固有振動数は、第１および第２の間隔片２１ｂ、３１ｂの配置や面積を変える方法以外でも変えることができる。例えば、第１および第２の間隔片２１ｂ、３１ｂの材質や厚さを変更することによっても、図３に示した数学モデルのばね要素を増減することができるので、これにより固有振動数を可変とすることが可能である。
【００４１】
（効果）
本実施形態によれば、並列に隣接配置された２つの積層巻線において、一方の固有振動数を電源周波数の２倍よりも高く、他方を電源周波数の２倍よりも低くする構成とすることにより、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
（第３の実施形態）
（構成）
本発明の静止誘導電器の第３の実施形態について、図６〜図８を用いて説明する。図６は第３の実施形態に係る静止誘導電器の外側巻線部分の要部立断面図、図７は図６のVII−VII線に沿う要部平断面同、図８は図６のVIII−VIII線に沿う要部平断面図である。なお、第１の実施形態および第２の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４３】
図６〜図８に示す第３の実施形態の構成において、図示しない円筒状の絶縁筒に導体を巻いて形成した内側巻線２０とその外側に積層巻線２１が同軸円筒状に配置されている。ここでは、積層巻線２１に着目して通電騒音を低減する構成について説明する。
【００４４】
積層巻線２１は、円板状巻線２１ａを、例えば鉛直方向に積層して、内側巻線２０と同心円筒状に配置されている。また、円板状巻線２１ａの相互間には、円筒状に構成した積層巻線２１の上半部においては複数の第１の間隔片４１ｂが、下半部においては複数の第２の間隔片５１ｂがそれぞれ互いに周方向に等間隔をあけて配置され介挿され、それぞれ積層巻線２１ｕ、２１ｄを形成している。
【００４５】
ここで、第１の間隔片４１ｂと第２の間隔片５１ｂがそれぞれ円板状巻線２１ａと当接する部分の総面積は、積層巻線２１を構成する第１の積層巻線２１ｕと第２の積層巻線２１ｄとでは異なるように構成されている。
【００４６】
（作用）
次に、図９を用いて、このように構成された本実施形態の作用を説明する。図９は積層巻線２１において、巻線の質量と水平間隔片のばね要素から構成される多自由度振動系の数学モデルとその固有モードを表した図であり、第１の実施形態と同様に、積層巻線２１は、質量４５（巻線）とばね要素４６、４７（間隔片）が組み合わされた多自由度系と考えることができる。そして、両端から積層方向対称に圧縮する方向の電磁機械力２７に対して、積層巻線２１も積層方向対称に振動する固有モードが、力と変形の方向が一致するために、最も強く励起される。しかしながら、積層巻線２１の上半部に位置する第１の積層巻線２１ｕと下半部に位置する第２の積層巻線２１ｄとでは、当接する第１の間隔片４１ｂと第２の間隔片５１ｂがそれぞれ円板状巻線２１ａと当接する部分の総面積が異なるため、多自由度系のばね要素の分布も積層巻線２１の上部ばね要素４６と下部ばね要素４７で異なり、固有モード４８が積層方向対称にはならない。
【００４７】
したがって、電磁機械力２７の方向と、固有モード４８の形状とが完全に整合することがなくなることから、巻線の通電振動が励起されにくくなり、結果として騒音の発生が抑制される。
【００４８】
なお、積層巻線２１の固有モード４８の形状は、第１および第２の間隔片４１ｂ、５１ｂが円板状巻線２１ａと当接する部分の総面積を変える以外の方法によっても変えることができ、例えば、間隔片の材質や厚さを変更することによっても、図３の数学モデルのばね要素を変えることができるので、これにより固有モードを可変とすることが可能である。
【００４９】
（効果）
本実施形態によれば、円板状巻線を積層して構成した積層巻線において、巻線の固有モードが巻線の積層方向で対称にならないように構成することにより、電磁機械力の方向との整合がなくなるために、通電振動が励起されにくくなり、通電騒音を低減することが可能となる。
【００５０】
（他の実施形態）
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５１】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ…  積層巻線
２…  鉄心
３ｃ、３ｄ…  磁束
４ｃ、４ｄ…  電磁機械力
５…  変圧器本体
６…  防音タンク
７…  吸音材
９…  タンク側面
１０…  上部補強ビーム
１１…  下部補強ビーム
１２…  上部支持部材
１３…  下部支持部材
１４…  遮音板
１５、１６…  弾性部材
１７、１８…  シール部材
２０…  内側巻線
２１…  第１の積層巻線
２１ａ…  第１の円板状巻線
２１ｂ…  第１の間隔片
２１ｕ…  第１の積層巻線
２１ｄ…  第２の積層巻線
２５…  質量
２６…  ばね要素
２７…  電磁機械力
２８…  固有モード
３０…  内側巻線
３１…  第２の積層巻線
３１ａ…  第２の円板状巻線
３１ｂ…  第２の間隔片
４１ｂ…  第１の間隔片
４５…  質量
４６…  上部ばね要素
４７…  下部ばね要素
４８…  固有モード
５１ｂ…  第２の間隔片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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